¿Cuál es la diferencia entre servo y motor paso a paso?

Los servomotores y los motores paso a paso tienen la misma estructura y utilizan el mismo principio de funcionamiento. Ambos motores incluyen un rotor de imán permanente y un estator con devanados. Ambos funcionan con electricidad o aplicando voltaje de CC a los devanados del estator, lo que significa que el rotor se mueve. Sin embargo, esta es la única similitud entre el servo y el motor paso a paso.

Método de accionamiento del motor paso a paso
Los motores paso a paso tienen de 50 a 100 polos y son dispositivos de dos fases. Por el contrario, los servomotores tienen de 4 a 12 polos y son dispositivos trifásicos.
El controlador del motor paso a paso genera una onda sinusoidal con una frecuencia que cambia con la velocidad, pero la magnitud es constante.
Los servodrives, por otro lado, generan ondas sinusoidales con conversión de frecuencia y magnitud, lo que les permite controlar la velocidad y el par.

Método de control de motor paso a paso
El motor paso a paso tradicional avanza a una cierta cantidad de pulsos para moverse después de recibir una instrucción, que está relacionada con la distancia. Los motores paso a paso se consideran sistemas de circuito abierto porque carecen de un mecanismo de retroalimentación para confirmar que se ha alcanzado la posición objetivo. El servomotor también se moverá después de recibir el comando del controlador. A diferencia de la operación de un sistema de motor paso a paso de bucle abierto, el servomotor es un sistema de bucle cerrado con un codificador incorporado que contacta constantemente con el controlador, lo que hace los ajustes necesarios para garantizar que se alcance la posición objetivo.
En un sistema de motor paso a paso, si el par motor disponible no es suficiente para superar la carga, el motor se detendrá o saltará uno o más pulsos, creando una diferencia entre la posición ideal y la posición real alcanzada. Para evitar este problema, los motores paso a paso suelen ser de gran tamaño para garantizar que haya un excedente entre el peor par de carga y el par disponible del motor. Además de aumentar el tamaño del motor, existe otra opción. Al agregar un codificador y ejecutarlo en modo servo, el sistema de motor paso a paso puede obtener monitoreo y control de posición, al igual que un servomotor.

La forma más sencilla de hacer funcionar un motor paso a paso en modo de bucle cerrado es comparar la posición teórica que se ha obtenido en función del número de pasos y la posición real en función de la retroalimentación del codificador. Si hay una diferencia entre la posición objetivo y la real, el controlador iniciará una acción correctiva.
Aunque el método anterior es reactivo, una vez completado el movimiento, se modifica la posición del motor. Un motor paso a paso de circuito cerrado puede monitorear continuamente la diferencia entre el número de pasos de posición y la retroalimentación del codificador (esto generalmente está integrado en la carga). Con retroalimentación continua, la compensación se puede completar en tiempo real, aumentando la frecuencia del pulso, aumentando temporalmente la corriente o ajustando el ángulo de paso.
En el modo de bucle cerrado, la tercera forma de hacer funcionar un motor paso a paso es utilizar la conmutación sinusoidal. Si los campos magnéticos del estator y del rotor no están correctamente alineados, el codificador ajusta la corriente del motor para que coincida con precisión con el par requerido para mover o controlar la carga. Debido a que la retroalimentación se usa para controlar el par, al monitorear la corriente del motor, este modo a veces se denomina servocontrol. En el modo de servocontrol, el motor paso a paso se comporta realmente como un servomotor de polo alto. Sin embargo, no hay ruido ni resonancia como los motores paso a paso tradicionales, lo que proporciona un movimiento más suave y un control más preciso. Debido a que la corriente es dinámica en lugar de un valor constante como el motor paso a paso tradicional, el problema del calentamiento del motor se evita en gran medida.

Los motores paso a paso de circuito cerrado eliminan muchos defectos de los sistemas tradicionales de circuito abierto, haciéndolos similares en rendimiento a los servomotores. En aplicaciones que requieren alta velocidad, alta velocidad y alto par, y la capacidad de manejar cargas cambiantes, el rendimiento del servomotor se debe al motor paso a paso de circuito cerrado.